自動分析装置
【課題】
小型，高処理能力でかつ分析に要する試料，試薬が微量ですむ分析装置であって、再検査が自動で実施可能な機能を備えた分析装置を提供すること。
【解決手段】
液体を搬送する方向に沿って複数の電極を所定間隔で配置した液体搬送路を複数備え、液体搬送路には、サンプル液体を搬送するサンプル搬送路と、サンプル搬送路に試薬を供給する試薬搬送路を備えた液体搬送機構と、サンプル搬送路に検体を供給する検体分配機構と、試薬搬送路に試薬を供給する試薬分配機構と、液体搬送路中での検体と試薬の反応を光学的に分析する測定機構を備え、試薬分配機構がサンプル搬送路に試薬を供給する位置より、検体分配機構がサンプル搬送路に検体を供給する位置の側に、複数の検体を保持し、かつ保持している検体をサンプル搬送路に複数の位置で供給する搬送路を備えたバッファ電極列を備えた自動分析装置。
小型，高処理能力でかつ分析に要する試料，試薬が微量ですむ分析装置であって、再検査が自動で実施可能な機能を備えた分析装置を提供すること。
【解決手段】
液体を搬送する方向に沿って複数の電極を所定間隔で配置した液体搬送路を複数備え、液体搬送路には、サンプル液体を搬送するサンプル搬送路と、サンプル搬送路に試薬を供給する試薬搬送路を備えた液体搬送機構と、サンプル搬送路に検体を供給する検体分配機構と、試薬搬送路に試薬を供給する試薬分配機構と、液体搬送路中での検体と試薬の反応を光学的に分析する測定機構を備え、試薬分配機構がサンプル搬送路に試薬を供給する位置より、検体分配機構がサンプル搬送路に検体を供給する位置の側に、複数の検体を保持し、かつ保持している検体をサンプル搬送路に複数の位置で供給する搬送路を備えたバッファ電極列を備えた自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は血液，尿等の生体成分の定性・定量分析を実行する自動分析装置に係り、特に小型で、より多くの試薬を搭載でき、かつ時間あたりの処理能力の高い自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液等の生体試料を自動的に分析し、結果を出力する自動分析装置は、患者数の多い大病院，中小病院，医院から検査を請け負い検査を行う検査センターなどにおいて効率良く分析を行うのになくてはならない装置になっている。
【０００３】
そのような自動分析装置は、コンパクトでより多種類の分析ができ、かつ処理速度の高いものが望まれており、従来種々のものが提案されている。例えば特許文献１には複数の反応セルを円周上に配置し、回転可能な反応ディスクを用い、個々の反応セルに検体，試薬をプローブで分注し、混合液の吸光度の変化を光度計で検出して検体の特定成分の濃度を分析する装置が開示されている。
【０００４】
この方法では、全ての反応セルが反応ディスクの回転により光度計を通過して測光されるので、必要な光度計は１つのみであり、全てのセルに対して同一の条件でばらつきの小さい分析が可能である。また、検体，試薬の分注はどの反応セルに対しても可能なので、必要な分析が自由な順番で実施することができ、処理能力の高い分析が可能である。
【０００５】
しかし、この方法では、反応セルに光度計の光束径以上の反応液（検体＋試薬）が入っている必要があり、一定量以上の検体／試薬が必要である。また、処理速度を大きくするためには反応セルの数を多くする必要があるが、一方で反応セルには一定容積が必要であり、必然的に装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
これに対して非特許文献１には、エレクトロウェッチングと称する電極列の配置された平板間に液滴を操作する技術を応用して、検体と試薬を反応させＬＥＤを用いた光学系で反応液滴の吸光度を検出して４種類の項目の濃度を分析した例が紹介されている。エレクトロウェッチングによる液滴搬送技術は、小さな量の液滴を扱える、機械的に動く機構が不要なので信頼性が高いなどの利点があり、小型で高処理能力の分析装置を実現できる可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平４−７１１８４号公報
【非特許文献１】Clinical diagnostics on human whole blood、plasma、serum、 urine、saliva、sweat、and tears on a digital microfluidic platform”μＴＡＳ２００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
臨床検査のための自動分析装置では、サンプルの濃度が適切でなかった等の原因で、１回の検査で分析結果が得られなかった場合、同じサンプルを再度分析する必要がある。自動分析装置にはこのような再検査が必要な検体が入った検体容器を自動的に分析装置に戻し、同じ検査項目を実行できるものが知られている。
【０００９】
しかし、非特許文献１に記載の方法では、検体容器を用いないため、再検のため検体を待機させることができない。
【００１０】
本発明の目的は、小型，高処理能力でかつ分析に要する試料，試薬が微量ですむ分析装置であって、再検査が自動で実施可能な機能を備えた分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の課題解決手段は次の通りである。
【００１２】
所定間隔で対向させ、間隙に液体を保持する少なくとも１対の板状部材を備えた液体搬送機構であって、前記少なくとも１対の板状部材の少なくとも一方に、液体を搬送する方向に沿って複数の電極を所定間隔で配置した液体搬送路を複数備え、かつ該液体搬送路には、少なくともサンプル液体を搬送するサンプル搬送路と、該サンプル搬送路に試薬を供給する試薬搬送路と、を備えた液体搬送機構と、前記サンプル搬送路に検体を供給する検体分配機構と、前記試薬搬送路に試薬を供給する試薬分配機構と、前記液体搬送路中での検体と試薬の反応を光学的に分析する測定機構と、を備え、更に、前記試薬分配機構が前記サンプル搬送路に試薬を供給する位置より、前記検体分配機構が前記サンプル搬送路に検体を供給する位置の側に、前記検体分配機構から供給された複数の検体を保持し、かつ保持している検体を前記サンプル搬送路に複数の位置で供給する搬送路を備えたバッファ電極列を備えた自動分析装置。
【００１３】
また、以下のような構成であっても良い。
【００１４】
所定間隔で対向させ、間隙に液体を保持する少なくとも１対の板状部材を備えた液体搬送機構であって、前記少なくとも１対の板状部材の少なくとも一方に、液体を搬送する方向に沿って複数の電極を所定間隔で配置した液体搬送路を複数備え、かつ該液体搬送路には、少なくとも放射状にサンプル液体を搬送するサンプル搬送路と、該サンプル搬送路を横断し、複数の前記サンプル搬送路に試薬を供給する試薬搬送路と、該サンプル搬送路を横断し、複数の前記サンプル搬送路間にサンプルを搬送可能なサンプル流路と、を備えた液体搬送機構と、前記サンプル搬送路に検体を供給する検体分配機構と、前記試薬搬送路に試薬を供給する試薬分配機構と、前記液体搬送路中での検体と試薬の反応を光学的に分析する測定機構と、を備えた自動分析装置。
【００１５】
上記構成を機能的な面から表現すると以下のようになる。
【００１６】
複数のサンプル容器を搬送する搬送手段と、所定の体積に分離された液滴を試薬と反応させて光学的あるいは電気的性質を測定する分析機構と、サンプル容器から検体を吸引し、分析機構に供給する分注手段と、分析機構の測定結果より特定成分の濃度および再検査の要否を演算する演算手段と、分析機構内に液滴として再検査用の検体を蓄える液滴保留手段を備えた自動分析装置。
【００１７】
サンプル搬送路の構成の詳細は以下の通りである。少なくとも一方の面に複数の電極が配置され、表面が撥水性の膜で覆われた２つの面を対向させ、隙間をオイルで満たされた液滴搬送デバイス。
【発明の効果】
【００１８】
以上に示したように、本発明においては、検体の液滴を反応しないオイルに包まれた液滴を形成して待機させるので、再検査を待つ間に検体が変質することがなく、精度の高い分析が可能な自動分析装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明の第１実施例の主要部分を示す上面図であり、図２は第１実施例の構造を説明するための主要部分の断面図である。
【００２１】
分析基板１０は図２に示すように第１基板６０，第２基板６３で構成されている。第１基板６０の下面には、共通電極６１が構成され、さらに撥水膜６２で覆われている。第２基板６３の上面には複数の制御電極６４が配置され、その上を絶縁膜６５，撥水膜６６で覆われている。共通電極６１および制御電極６４は図示しない配線で制御装置１２に接続している。第１基板６０，共通電極６１，撥水膜６２，第２基板６３，制御電極６４，絶縁膜６５，撥水膜６６は全て光を透過する材料でできている。分析基板１０の端面はスペーサ６７で封止されており、第１基板６０と第２基板６３の間は０.５mm の隙間をもって隔てられている。この隙間には、水溶液と混じり合わないオイル７１が満たされ、水溶性の液滴７０が保持される。
【００２２】
また、第１基板６０には注入ポート１６，排液ポート４８，光度計５０が配置され、第２基板６３の下には光度計５０に対向して光源５２が配置されている。
【００２３】
注入ポート１６はサンプルポート２４，希釈ポート２５，第１試薬ポート３１，第２試薬ポート３７を代表するものであり、それらは同様の構造をしている。注入ポート１６には内面が撥水膜で覆われて貫通した穴があり、プローブ１５が挿入される。プローブ１５は図示しない送液ポンプに接続し、先端から特定量の液を吐出する。第２基板６３の注入ポート１６の下の部分には液溜め８５を形成する電極がある。
【００２４】
排液ポート４８は分析基板１０から上に突き出て、穴が貫通している。更に側面から排液チューブ４７が貫入している。内部には空間がある。
【００２５】
図１に示すように分析基板１０には、１列に並んだ制御電極６４で構成される反応電極列５６が４本配置されている。それぞれの反応電極列５６には２箇所の攪拌電極列５５が含まれ、攪拌電極列５５には第１試薬ポート３１および第２試薬ポート３７から分取電極列５４が接続している。また、２箇所に光度計５０が配置されている。反応電極列５６の一方の端は排液ポート４８まで電極列で接続されている。他方の端は搬送電極列５７に接続され、搬送電極列５７にはサンプルポート２４，希釈ポート２５，排液ポート４８，バッファ電極列５８と電極列で接続している。サンプルポート２４と希釈ポート２５の間には希釈電極列５９が配置されている。分析基板１０の周囲はスペーサ６７で封止されている。
【００２６】
搬送電極列５７は２本の電極列で構成され、途中で分岐して反応電極列５６に接続している。バッファ電極列５８は３本の電極列で構成され、終端が搬送電極列５７および排液ポート４８に接続している。また途中に分岐があり、そこからも搬送電極列５７に接続している。
【００２７】
制御装置１２は電気的に分析基板１０の各電極と接続し、更に装置全体の各機構および表示装置１３に接続している。
【００２８】
次に、第１実施例の動作を説明する。
【００２９】
分析される検体は、サンプルポート２４からプローブ１５によって注入される。液滴には、撥水膜６２，６６およびオイルにより排斥される力が働くが、共通電極６１と制御電極６４の間に電圧が印加されているときはエレクトロウェッチング力により制御電極６４の上に広がる力が働く。液滴注入時は液溜め８５の電極に電圧が印加されており、吐出された検体液は液滴として液溜め８５の上の撥水膜６２，６６に挟まれたオイルの満たされた領域に入り込む。検体を吐出したプローブ１５は、サンプルポート２４から引き抜かれて洗浄され、別の検体の分注を行う。
【００３０】
液滴は、液溜め８５から連なる２つの電極に電圧を印加して引き伸ばしてから、間の電極の電圧印加を削除することによって、電極１つのサイズで決定される一定量の小さな液滴に分割される。分割された液滴は、電圧を印加する電極を１つずつ移動することにより、搬送される。検体から分割された液滴は希釈電極列５９に搬送される。液溜め８５に残った液滴は、排液ポート４８に搬送される。
【００３１】
希釈液は希釈ポート２５から挿入され、これも分取電極列５４により一定量の液滴に分割されて希釈電極列５９に搬送される。
【００３２】
希釈電極列５９では検体液滴と希釈液を混合し、環状の電極列上で回転させることで攪拌して均一な希釈検体の液滴を形成する。図１の場合は混合攪拌を２段階実施し、異なる濃度を希釈検体を作製できる。希釈検体の液滴は更に小さな液滴に分割される。希釈検体の分割された液滴は、その検体で必要な項目数だけ、搬送電極列５７を経由して選ばれた反応電極列５６に搬送されると同時に、定められた数の液滴がバッファ電極列５８に搬送される。
【００３３】
分析する項目に対応する試薬が、第１試薬ポート３１および第２試薬ポート３７から注入される。第１試薬ポート３１から注入された試薬液滴は、液溜め８５で蓄えられたあと、分取電極列５４で一定量の液滴に分割される。分割された試薬液滴は、搬送電極列５７から搬送されてきた希釈検体の液滴と混合し、攪拌電極列５５の電極上で回転して攪拌される。攪拌された混合液は、一定時間ごとに１電極ずつ反応電極列５６上を移動する。光度計５０の位置に達したとき、光源５２から照射された光が液滴を透過した量を光度計
５０で検出し、結果を制御装置１２に送信する。
【００３４】
第２試薬ポート３７から注入された試薬液滴も、分取電極列５４で一定量の液滴に分割された後、反応電極列５６上を搬送されてくる混合液の液滴に結合し、攪拌電極列５５で攪拌される。第２試薬と混合した混合液滴も、反応電極列５６上を１電極ずつ移動し、光度計５０の位置に達したときに光学的検出を行い、結果は制御装置１２に送られる。混合液滴は、排液ポート４８に搬送される。
【００３５】
排液ポート４８に到達した液滴は、オイル７１との比重の違いにより浮き上がり、廃液７３として排液チューブ４７に吸引されて排出される。
【００３６】
バッファ電極列５８に搬送された希釈検体の液滴は、一定時間間隔ごとに１電極分ずつ移動させられる。２電極分の間隔を空けて、次の液滴が搬送される。
【００３７】
制御装置１２は光度計５０からの信号を受け取り、特定成分の濃度を演算して表示装置１３に送信すると同時に、演算結果から再検査が必要かどうかを判定する。再検査が必要なのは、例えば得られた濃度が好適な分析が可能な範囲を超えた場合などで、その場合は検体の希釈率を高くしての再検査が必要である。
【００３８】
再検査が必要と判断された場合、バッファ電極列５８を搬送されている希釈検体液滴が、搬送電極列５７を経由して反応電極列５６に搬送され、再度分析が実施される。
【００３９】
再検査が必要ないと判断された検体の希釈液滴はバッファ電極列５８を通過後排液ポート４８に搬送されて排出される。
【００４０】
本実施例の場合は、再検査の可能性のある検体を、反応しないオイルに包まれた液滴を形成して待機させるので、待機中の検体は周囲空気から隔離されており、空気中の酸素，二酸化炭素などとの反応や蒸発による変質を受けることがなく、精度の高い再検査を実施することが可能である。
【００４１】
また、本実施例の場合は、分析基板内に再検査用の検体を待機させる領域を持つため、分析基板に分注した後の検体を待機し、再検査時に帰還させる機構が不要であり、装置の小形化と低コスト化が実現可能である。
【００４２】
また、本実施例の場合は、検体を希釈した液滴を再検用に待機させるため、再検で必要とする検体の量が少なくてすみ、検体必要量の小さい分析装置が実現可能である。
【００４３】
また、本実施例の場合は、バッファ電極列５８が複数列並んでいるため、狭いスペースで多くの液滴を待機させることができ、装置の小形化が可能である。
【００４４】
また、本実施例の場合は、バッファ電極列５８の途中にも液滴を取り出す電極列が設けてあるので、再検査の必要が確定した検体が他の待機液滴よりも後ろにある場合でも、先に再検査を実施することができ、結果を早く出力できる分析装置を実現できる。
【００４５】
また、本実施例の場合、濃度の異なる希釈検体を作製できるので、最初の分析と濃度の異なる希釈検体を再検査用に待機させておくことが可能で、好適な濃度の希釈検体で再検査ができるので、高い精度の分析が可能である。
【００４６】
また、本実施例の場合、それぞれの検体に対して複数の項目の濃度分析が可能であるが、再検査用の待機液滴の数は分析項目数より少なくすることが可能であり、バッファ電極列５８の必要容量を少なくして小型の装置を提供することができる。
【実施例２】
【００４７】
図３は本発明の第２実施例のバッファ電極列の部分を示す上面図である。第１実施例との主な違いは、液溜め８５がサンプルポート２４とは別の場所に設置されており、バッファ電極列の中にも液溜め８５′が含まれる点である。
【００４８】
この場合は、サンプルポート２４から注入された検体液滴は搬送電極列５７に接続する液溜め８５と、バッファ電極列５８内の選ばれた液溜め８５の両方に搬送される。搬送電極列５７に接続する液溜め８５からは一定量ずつ液滴が分割されて搬送電極列５７に搬送され、分析が行われる。バッファ電極列５８内の液溜め８５に搬送された検体は、その検体の再検査の要否が確定するまで待機し、再検査が必要な場合は液滴を分割して搬送電極列５７に搬送して再検査を実施する。残された検体液滴は排液ポート４８に搬送されて排出される。
【００４９】
本実施例の場合は、バッファ電極列５８の中に複数分の待機領域が用意されているので、複数の検体を待機させておくことができる。
【００５０】
また、本実施例の場合は、待機中は液溜め８５に留めておくので、継続的に移動する必要がなく、単純な制御で行え、信頼性が高い。
【００５１】
また、本実施例の場合は、検体を分析基板１０に注入したときに再検査用の液滴まで分割することがないので、液滴の分割に要する時間を短縮することができ、高い処理能力の分析装置が実現できる。
【実施例３】
【００５２】
図４から図７は本発明の第３実施例の説明図である。図４は全体の概略を示す斜視図、図５は分析基板の概略構成を示す上面図、図６は分析流路の要部を示す上面図、図７はサンプルポートの要部を示す断面図である。
【００５３】
リング状の分析基板１０の周囲に試薬ディスク４１，第１試薬プローブ３０，第２試薬プローブ３５，サンプルディスク２０，サンプルプローブ２２，制御装置１２，表示装置１３が配置されている。分析基板１０の内側には移動機構５１に支持された光度計５０が配置されている。試薬ディスク４１には複数の試薬容器４０が搭載されている。サンプルディスク２０には複数のサンプル容器２１が搭載されている。第１試薬プローブ３０，第２試薬プローブ３５，サンプルプローブ２２はそれぞれ独立して上下動，回転が可能である。それぞれのプローブは図示しないシリンジポンプに接続されている。プローブの移動経路に第１試薬ポート３１，第２試薬ポート３７，サンプルポート２４、および洗浄ポート２６が配置されている。サンプルポート２４に近接して希釈ポート２５が設置されている。また、分析基板１０には４つの排液ポート４８が設けられ、それらには排液チューブ４７が接続されている。
【００５４】
光度計５０は、広い波長範囲の光を放射する光源と、回折格子と、複数の波長の光を検出する検出器が内蔵されている。
【００５５】
分析基板１０の構造を図５で説明する。半径方向にのびた複数の分析流路８０が円周状に多数並んでいる。分析流路８０に交差して、周方向に排液流路８１，第２試薬流路８２，サンプル流路８３，第１試薬流路８４が並んでいる。第１試薬流路８４の外側には、サンプルポート２４，希釈ポート２５，第１試薬ポート３１，第２試薬ポート３７，複数の排液ポート４８が配置されている。
【００５６】
図６により、分析基板１０の電極配置を説明する。図で、実線の四角い枠は、それぞれ制御電極６４を示す。分析流路８０は半径方向に並んだａ１からａ２３まで２３個の電極で構成されている。本実施例の場合、個々の電極は一辺が約２.８mm の正方形である。電極ａ１，ａ３，ａ５，ａ１２は、隣の分析流路との間に中継電極８８が配置され、周方向に搬送流路である第１試薬流路８４，サンプル流路８３，第２試薬流路８２，排液流路
８１を形成している。また電極ａ１８，ａ１９，ａ２０の部分は測光領域である。
【００５７】
図７により、希釈ポートの構造を説明する。サンプルポート２４に近接して設置されている希釈ポート２５は、サンプルポート２４と同様に分析基板１０から上に突き出ており、希釈液プローブ２３が挿入される。希釈液プローブ２３は図示しない希釈液ポンプに接続されており、量を制御して希釈液を吐出することができる。
【００５８】
つぎに本実施例の動作を説明する。
【００５９】
試薬ディスク４１には、個々の分析項目に対応して第１試薬と第２試薬の２種類の試薬が試薬容器４０に入れられて搭載される。
【００６０】
ある項目の試薬の分析基板１０への分注は次のように行われる。その項目の第１試薬が入った試薬容器４０が第１試薬プローブ３０の吸引位置に来るように４１を回転し、第１試薬プローブ３０で第１試薬を８０マイクロリットル吸引する。第１試薬プローブ３０は上昇，回転して、第１試薬ポート３１に挿入される。挿入後、試薬を８マイクロリットルずつ１０回に分けて吐出する。試薬吐出と連動して制御電極６４に順次電圧が印加され、吐出された試薬は液滴となって第１試薬流路８４まで搬送され、第１試薬流路８４上を周回する。
【００６１】
第２試薬に対しても第１試薬の場合と同様の動作で、第２試薬プローブ３５で試薬容器４０から第２試薬を４０マイクロリットル吸引し、第２試薬ポート３７から４マイクロリットルずつ１０回に分けて吐出し、液滴として第２試薬流路８２に移動し、第２試薬流路８２上を周回する。
【００６２】
第１試薬プローブ３０および第２試薬プローブ３５はそれぞれ試薬吐出後、洗浄ポート２６に移動し、洗浄水でプローブ内面，外面を洗浄される。
【００６３】
分析する予定の項目の第１試薬および第２試薬について引き続き分注が行われ、それぞれの試薬が液滴として第１試薬流路８４および第２試薬流路８２上を周回する。
【００６４】
サンプルディスク２０にはキャリブレーションおよび精度管理用の濃度既知の検体，被分析検体がサンプル容器２１に入れられて搭載される。
【００６５】
検体の分析基板１０への分注は次のように行われる。目的の検体が入ったサンプル容器２１がサンプルプローブ２２の吸引位置に来るようにサンプルディスク２０が回転し、サンプルプローブ２２がサンプル容器２１から検体を吸引する。吸引量はその検体で分析する全項目のテストおよび再検査に必要な量以上である。サンプルプローブ２２は上昇，回転し、サンプルポート２４に挿入される。挿入後、吸引した検体を吐出する。このとき希釈ポート２５から希釈液を吐出し、検体液７５は希釈液７６の中に吐出されるようにする。吐出する希釈液と検体液の量は、行われる分析の種類によって調整される。吐出は、その検体で分析が行われる回数と、再検査用の分が行われ、希釈液と検体液が混合した液滴は、第２試薬流路８２に搬送され、第２試薬流路８２上を周回する。サンプルプローブ
２２は、分注後洗浄ポート２６に移動し、洗浄水でプローブ内面，外面を洗浄される。
【００６６】
ある検体のある項目の分析は次のように行われる。
【００６７】
制御装置１２により、ある検体のある項目の分析を実施する分析流路８０が選ばれる。選ばれた分析流路８０に周回している希釈検体，試薬の液滴が移動し、まず希釈検体液滴はａ１０に、第１試薬液滴はａ７，ａ８に保持される。次にａ１０から印加電極を順次移動することで検体液滴をａ２０まで搬送する。続いて、ａ７，ａ８の印加電極を順次移動することで第１試薬液滴をａ１８，ａ１９まで搬送する。ここで、検体と第１試薬の液滴は合体し、第１反応液となって３つの電極ａ１８，ａ１９，ａ２０上に保持される。次にａ１６からａ２３の間で電圧を印加している位置を往復移動することで、液滴は往復運動し、第１反応液の液滴中の検体と第１試薬は攪拌されて均一になる。その後印加電極は
ａ１８，ａ１９，ａ２０に固定されて、第１反応時間の５分間液滴は保持される。
【００６８】
光度計５０は移動機構５１により３０秒で１回転の速度で旋回する。分析流路８０上を通過するとき、ａ１８，ａ１９，ａ２０上の液滴に光を照射し、選ばれた波長の透過光量を測定し、制御装置１２に送信する。制御装置１２では吸光度を演算する。第１反応時間間、周期的に測定が行われる。
【００６９】
第１反応時間の間に、第２試薬が準備される。第２試薬流路８２上を周回している試薬液滴が、選ばれた分析流路８０の電極ａ１４まで搬送される。
【００７０】
第１反応時間経過後、第２試薬の液滴は、印加電極をａ１４から順次移動してａ１８に搬送される。ここで第２試薬は第１反応液と合体し、第２反応液となる。次にａ１６からａ２３の間で電圧を印加している位置を往復移動することで、液滴は往復運動し、第２反応液は攪拌されて均一になる。その後印加電極はａ１８，ａ１９，ａ２０，ａ２１に固定されて、第２反応時間の５分間液滴は保持される。第２反応時間の間も光度計による周期的な測定が行われる。
【００７１】
第２反応時間の後、第２反応液の液滴は排液流路８１を通る経路を通り、排液ポート
４８まで搬送される。第２反応液の液滴７０は撥水膜６２，６９との表面力により、排液ポート４８の内部に入り込み、オイル７１との比重の違いで浮き上がる。浮き上がった廃液７３は排液チューブ４７に吸引されて排出される。
【００７２】
分析は、複数の分析流路８０で並列して進められる。また、第２反応時間の間に、次の分析のための検体と第１試薬の液滴が電極ａ１０およびａ７，ａ８に待機し、分析が終了して第２反応液を排出した後すぐに次の分析が開始する。
【００７３】
制御装置１２では、分析項目毎にキャリブレーション用の検体の分析で得られた吸光度の変化と濃度との関係を導出し、キャリブレーションデータとして格納するまた、定期的に精度管理用の検体の分析を実施し、その結果が所定の範囲に入らない場合は異常のアラームを表示装置１３に送信する。被分析検体に対しては、キャリブレーションデータを用いて分析項目の濃度を演算し、表示装置１３に送信して表示する。濃度の演算結果が所定の範囲から外れている場合は、再検査が実行される。再検査は、サンプル流路８３を周回している希釈検体の液滴で実行される。再検査が行われる希釈検体は、最初の分析の場合と異なった希釈率のものが選ばれることもある。
【００７４】
サンプル流路８３を周回している希釈検体液滴で、その検体の再検査の必要がないと確定したものは、排液ポート４８に搬送されて、排出される。
【００７５】
本実施例の場合も、再検査の可能性のある検体を、反応しないオイルに包まれた液滴を形成して待機させるので、待機中の検体は周囲空気から隔離されており、空気中の酸素，二酸化炭素などとの反応や蒸発による変質を受けることがなく、精度の高い再検査を実施することが可能である。
【００７６】
また、本実施例の場合は、検体液滴の搬送流路が検体液滴の待機領域を兼ねているので、待機領域を特別に設ける必要がなく、装置の小形化が実現できる。
【００７７】
また、本実施例の場合、待機液滴が円周上のサンプル流路８３を周回しているので、再検査が必要と確定したとき、近くの空いている分析流路８０ですぐに分析を開始することができ、分析の結果を早く出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１実施例の分析装置の概略の構成を示す上面図。
【図２】第１実施例の分析基板の概略構造を示す断面図。
【図３】第２実施例の分析基板の要部を示す上面図。
【図４】第３実施例の分析流路の概略の構成を示す斜視図。
【図５】第３実施例の分析基板の概略構成を示す上面図。
【図６】第３実施例の分析流路の要部を示す上面図。
【図７】第３実施例のサンプルポートの要部を示す断面図。
【符号の説明】
【００７９】
１０…分析基板、１２…制御装置、１３…表示装置、１５…プローブ、１６…注入ポート、２４…サンプルポート、２５…希釈ポート、３１…第１試薬ポート、３７…第２試薬ポート、４７…排液チューブ、４８…排液ポート、５０…光度計、５２…光源、５４…分取電極列、５５…攪拌電極列、５６…反応電極列、５７…搬送電極列、５８…バッファ電極列、５９…希釈電極列、６０…第１基板、６１…共通電極、６２，６６，６８…撥水膜、６３…第２基板、６４…制御電極、６５…絶縁膜、６７…スペーサ、７０…液滴、７１…オイル、７３…廃液、７５…検体液、７６…希釈液、８０…分析流路、８１…排液流路、８２…第２試薬流路、８３…サンプル流路、８４…第１試薬流路、８５…液溜め、８８…中継電極。
【技術分野】
【０００１】
本発明は血液，尿等の生体成分の定性・定量分析を実行する自動分析装置に係り、特に小型で、より多くの試薬を搭載でき、かつ時間あたりの処理能力の高い自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液等の生体試料を自動的に分析し、結果を出力する自動分析装置は、患者数の多い大病院，中小病院，医院から検査を請け負い検査を行う検査センターなどにおいて効率良く分析を行うのになくてはならない装置になっている。
【０００３】
そのような自動分析装置は、コンパクトでより多種類の分析ができ、かつ処理速度の高いものが望まれており、従来種々のものが提案されている。例えば特許文献１には複数の反応セルを円周上に配置し、回転可能な反応ディスクを用い、個々の反応セルに検体，試薬をプローブで分注し、混合液の吸光度の変化を光度計で検出して検体の特定成分の濃度を分析する装置が開示されている。
【０００４】
この方法では、全ての反応セルが反応ディスクの回転により光度計を通過して測光されるので、必要な光度計は１つのみであり、全てのセルに対して同一の条件でばらつきの小さい分析が可能である。また、検体，試薬の分注はどの反応セルに対しても可能なので、必要な分析が自由な順番で実施することができ、処理能力の高い分析が可能である。
【０００５】
しかし、この方法では、反応セルに光度計の光束径以上の反応液（検体＋試薬）が入っている必要があり、一定量以上の検体／試薬が必要である。また、処理速度を大きくするためには反応セルの数を多くする必要があるが、一方で反応セルには一定容積が必要であり、必然的に装置が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
これに対して非特許文献１には、エレクトロウェッチングと称する電極列の配置された平板間に液滴を操作する技術を応用して、検体と試薬を反応させＬＥＤを用いた光学系で反応液滴の吸光度を検出して４種類の項目の濃度を分析した例が紹介されている。エレクトロウェッチングによる液滴搬送技術は、小さな量の液滴を扱える、機械的に動く機構が不要なので信頼性が高いなどの利点があり、小型で高処理能力の分析装置を実現できる可能性がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平４−７１１８４号公報
【非特許文献１】Clinical diagnostics on human whole blood、plasma、serum、 urine、saliva、sweat、and tears on a digital microfluidic platform”μＴＡＳ２００３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
臨床検査のための自動分析装置では、サンプルの濃度が適切でなかった等の原因で、１回の検査で分析結果が得られなかった場合、同じサンプルを再度分析する必要がある。自動分析装置にはこのような再検査が必要な検体が入った検体容器を自動的に分析装置に戻し、同じ検査項目を実行できるものが知られている。
【０００９】
しかし、非特許文献１に記載の方法では、検体容器を用いないため、再検のため検体を待機させることができない。
【００１０】
本発明の目的は、小型，高処理能力でかつ分析に要する試料，試薬が微量ですむ分析装置であって、再検査が自動で実施可能な機能を備えた分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の課題解決手段は次の通りである。
【００１２】
所定間隔で対向させ、間隙に液体を保持する少なくとも１対の板状部材を備えた液体搬送機構であって、前記少なくとも１対の板状部材の少なくとも一方に、液体を搬送する方向に沿って複数の電極を所定間隔で配置した液体搬送路を複数備え、かつ該液体搬送路には、少なくともサンプル液体を搬送するサンプル搬送路と、該サンプル搬送路に試薬を供給する試薬搬送路と、を備えた液体搬送機構と、前記サンプル搬送路に検体を供給する検体分配機構と、前記試薬搬送路に試薬を供給する試薬分配機構と、前記液体搬送路中での検体と試薬の反応を光学的に分析する測定機構と、を備え、更に、前記試薬分配機構が前記サンプル搬送路に試薬を供給する位置より、前記検体分配機構が前記サンプル搬送路に検体を供給する位置の側に、前記検体分配機構から供給された複数の検体を保持し、かつ保持している検体を前記サンプル搬送路に複数の位置で供給する搬送路を備えたバッファ電極列を備えた自動分析装置。
【００１３】
また、以下のような構成であっても良い。
【００１４】
所定間隔で対向させ、間隙に液体を保持する少なくとも１対の板状部材を備えた液体搬送機構であって、前記少なくとも１対の板状部材の少なくとも一方に、液体を搬送する方向に沿って複数の電極を所定間隔で配置した液体搬送路を複数備え、かつ該液体搬送路には、少なくとも放射状にサンプル液体を搬送するサンプル搬送路と、該サンプル搬送路を横断し、複数の前記サンプル搬送路に試薬を供給する試薬搬送路と、該サンプル搬送路を横断し、複数の前記サンプル搬送路間にサンプルを搬送可能なサンプル流路と、を備えた液体搬送機構と、前記サンプル搬送路に検体を供給する検体分配機構と、前記試薬搬送路に試薬を供給する試薬分配機構と、前記液体搬送路中での検体と試薬の反応を光学的に分析する測定機構と、を備えた自動分析装置。
【００１５】
上記構成を機能的な面から表現すると以下のようになる。
【００１６】
複数のサンプル容器を搬送する搬送手段と、所定の体積に分離された液滴を試薬と反応させて光学的あるいは電気的性質を測定する分析機構と、サンプル容器から検体を吸引し、分析機構に供給する分注手段と、分析機構の測定結果より特定成分の濃度および再検査の要否を演算する演算手段と、分析機構内に液滴として再検査用の検体を蓄える液滴保留手段を備えた自動分析装置。
【００１７】
サンプル搬送路の構成の詳細は以下の通りである。少なくとも一方の面に複数の電極が配置され、表面が撥水性の膜で覆われた２つの面を対向させ、隙間をオイルで満たされた液滴搬送デバイス。
【発明の効果】
【００１８】
以上に示したように、本発明においては、検体の液滴を反応しないオイルに包まれた液滴を形成して待機させるので、再検査を待つ間に検体が変質することがなく、精度の高い分析が可能な自動分析装置を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明の第１実施例の主要部分を示す上面図であり、図２は第１実施例の構造を説明するための主要部分の断面図である。
【００２１】
分析基板１０は図２に示すように第１基板６０，第２基板６３で構成されている。第１基板６０の下面には、共通電極６１が構成され、さらに撥水膜６２で覆われている。第２基板６３の上面には複数の制御電極６４が配置され、その上を絶縁膜６５，撥水膜６６で覆われている。共通電極６１および制御電極６４は図示しない配線で制御装置１２に接続している。第１基板６０，共通電極６１，撥水膜６２，第２基板６３，制御電極６４，絶縁膜６５，撥水膜６６は全て光を透過する材料でできている。分析基板１０の端面はスペーサ６７で封止されており、第１基板６０と第２基板６３の間は０.５mm の隙間をもって隔てられている。この隙間には、水溶液と混じり合わないオイル７１が満たされ、水溶性の液滴７０が保持される。
【００２２】
また、第１基板６０には注入ポート１６，排液ポート４８，光度計５０が配置され、第２基板６３の下には光度計５０に対向して光源５２が配置されている。
【００２３】
注入ポート１６はサンプルポート２４，希釈ポート２５，第１試薬ポート３１，第２試薬ポート３７を代表するものであり、それらは同様の構造をしている。注入ポート１６には内面が撥水膜で覆われて貫通した穴があり、プローブ１５が挿入される。プローブ１５は図示しない送液ポンプに接続し、先端から特定量の液を吐出する。第２基板６３の注入ポート１６の下の部分には液溜め８５を形成する電極がある。
【００２４】
排液ポート４８は分析基板１０から上に突き出て、穴が貫通している。更に側面から排液チューブ４７が貫入している。内部には空間がある。
【００２５】
図１に示すように分析基板１０には、１列に並んだ制御電極６４で構成される反応電極列５６が４本配置されている。それぞれの反応電極列５６には２箇所の攪拌電極列５５が含まれ、攪拌電極列５５には第１試薬ポート３１および第２試薬ポート３７から分取電極列５４が接続している。また、２箇所に光度計５０が配置されている。反応電極列５６の一方の端は排液ポート４８まで電極列で接続されている。他方の端は搬送電極列５７に接続され、搬送電極列５７にはサンプルポート２４，希釈ポート２５，排液ポート４８，バッファ電極列５８と電極列で接続している。サンプルポート２４と希釈ポート２５の間には希釈電極列５９が配置されている。分析基板１０の周囲はスペーサ６７で封止されている。
【００２６】
搬送電極列５７は２本の電極列で構成され、途中で分岐して反応電極列５６に接続している。バッファ電極列５８は３本の電極列で構成され、終端が搬送電極列５７および排液ポート４８に接続している。また途中に分岐があり、そこからも搬送電極列５７に接続している。
【００２７】
制御装置１２は電気的に分析基板１０の各電極と接続し、更に装置全体の各機構および表示装置１３に接続している。
【００２８】
次に、第１実施例の動作を説明する。
【００２９】
分析される検体は、サンプルポート２４からプローブ１５によって注入される。液滴には、撥水膜６２，６６およびオイルにより排斥される力が働くが、共通電極６１と制御電極６４の間に電圧が印加されているときはエレクトロウェッチング力により制御電極６４の上に広がる力が働く。液滴注入時は液溜め８５の電極に電圧が印加されており、吐出された検体液は液滴として液溜め８５の上の撥水膜６２，６６に挟まれたオイルの満たされた領域に入り込む。検体を吐出したプローブ１５は、サンプルポート２４から引き抜かれて洗浄され、別の検体の分注を行う。
【００３０】
液滴は、液溜め８５から連なる２つの電極に電圧を印加して引き伸ばしてから、間の電極の電圧印加を削除することによって、電極１つのサイズで決定される一定量の小さな液滴に分割される。分割された液滴は、電圧を印加する電極を１つずつ移動することにより、搬送される。検体から分割された液滴は希釈電極列５９に搬送される。液溜め８５に残った液滴は、排液ポート４８に搬送される。
【００３１】
希釈液は希釈ポート２５から挿入され、これも分取電極列５４により一定量の液滴に分割されて希釈電極列５９に搬送される。
【００３２】
希釈電極列５９では検体液滴と希釈液を混合し、環状の電極列上で回転させることで攪拌して均一な希釈検体の液滴を形成する。図１の場合は混合攪拌を２段階実施し、異なる濃度を希釈検体を作製できる。希釈検体の液滴は更に小さな液滴に分割される。希釈検体の分割された液滴は、その検体で必要な項目数だけ、搬送電極列５７を経由して選ばれた反応電極列５６に搬送されると同時に、定められた数の液滴がバッファ電極列５８に搬送される。
【００３３】
分析する項目に対応する試薬が、第１試薬ポート３１および第２試薬ポート３７から注入される。第１試薬ポート３１から注入された試薬液滴は、液溜め８５で蓄えられたあと、分取電極列５４で一定量の液滴に分割される。分割された試薬液滴は、搬送電極列５７から搬送されてきた希釈検体の液滴と混合し、攪拌電極列５５の電極上で回転して攪拌される。攪拌された混合液は、一定時間ごとに１電極ずつ反応電極列５６上を移動する。光度計５０の位置に達したとき、光源５２から照射された光が液滴を透過した量を光度計
５０で検出し、結果を制御装置１２に送信する。
【００３４】
第２試薬ポート３７から注入された試薬液滴も、分取電極列５４で一定量の液滴に分割された後、反応電極列５６上を搬送されてくる混合液の液滴に結合し、攪拌電極列５５で攪拌される。第２試薬と混合した混合液滴も、反応電極列５６上を１電極ずつ移動し、光度計５０の位置に達したときに光学的検出を行い、結果は制御装置１２に送られる。混合液滴は、排液ポート４８に搬送される。
【００３５】
排液ポート４８に到達した液滴は、オイル７１との比重の違いにより浮き上がり、廃液７３として排液チューブ４７に吸引されて排出される。
【００３６】
バッファ電極列５８に搬送された希釈検体の液滴は、一定時間間隔ごとに１電極分ずつ移動させられる。２電極分の間隔を空けて、次の液滴が搬送される。
【００３７】
制御装置１２は光度計５０からの信号を受け取り、特定成分の濃度を演算して表示装置１３に送信すると同時に、演算結果から再検査が必要かどうかを判定する。再検査が必要なのは、例えば得られた濃度が好適な分析が可能な範囲を超えた場合などで、その場合は検体の希釈率を高くしての再検査が必要である。
【００３８】
再検査が必要と判断された場合、バッファ電極列５８を搬送されている希釈検体液滴が、搬送電極列５７を経由して反応電極列５６に搬送され、再度分析が実施される。
【００３９】
再検査が必要ないと判断された検体の希釈液滴はバッファ電極列５８を通過後排液ポート４８に搬送されて排出される。
【００４０】
本実施例の場合は、再検査の可能性のある検体を、反応しないオイルに包まれた液滴を形成して待機させるので、待機中の検体は周囲空気から隔離されており、空気中の酸素，二酸化炭素などとの反応や蒸発による変質を受けることがなく、精度の高い再検査を実施することが可能である。
【００４１】
また、本実施例の場合は、分析基板内に再検査用の検体を待機させる領域を持つため、分析基板に分注した後の検体を待機し、再検査時に帰還させる機構が不要であり、装置の小形化と低コスト化が実現可能である。
【００４２】
また、本実施例の場合は、検体を希釈した液滴を再検用に待機させるため、再検で必要とする検体の量が少なくてすみ、検体必要量の小さい分析装置が実現可能である。
【００４３】
また、本実施例の場合は、バッファ電極列５８が複数列並んでいるため、狭いスペースで多くの液滴を待機させることができ、装置の小形化が可能である。
【００４４】
また、本実施例の場合は、バッファ電極列５８の途中にも液滴を取り出す電極列が設けてあるので、再検査の必要が確定した検体が他の待機液滴よりも後ろにある場合でも、先に再検査を実施することができ、結果を早く出力できる分析装置を実現できる。
【００４５】
また、本実施例の場合、濃度の異なる希釈検体を作製できるので、最初の分析と濃度の異なる希釈検体を再検査用に待機させておくことが可能で、好適な濃度の希釈検体で再検査ができるので、高い精度の分析が可能である。
【００４６】
また、本実施例の場合、それぞれの検体に対して複数の項目の濃度分析が可能であるが、再検査用の待機液滴の数は分析項目数より少なくすることが可能であり、バッファ電極列５８の必要容量を少なくして小型の装置を提供することができる。
【実施例２】
【００４７】
図３は本発明の第２実施例のバッファ電極列の部分を示す上面図である。第１実施例との主な違いは、液溜め８５がサンプルポート２４とは別の場所に設置されており、バッファ電極列の中にも液溜め８５′が含まれる点である。
【００４８】
この場合は、サンプルポート２４から注入された検体液滴は搬送電極列５７に接続する液溜め８５と、バッファ電極列５８内の選ばれた液溜め８５の両方に搬送される。搬送電極列５７に接続する液溜め８５からは一定量ずつ液滴が分割されて搬送電極列５７に搬送され、分析が行われる。バッファ電極列５８内の液溜め８５に搬送された検体は、その検体の再検査の要否が確定するまで待機し、再検査が必要な場合は液滴を分割して搬送電極列５７に搬送して再検査を実施する。残された検体液滴は排液ポート４８に搬送されて排出される。
【００４９】
本実施例の場合は、バッファ電極列５８の中に複数分の待機領域が用意されているので、複数の検体を待機させておくことができる。
【００５０】
また、本実施例の場合は、待機中は液溜め８５に留めておくので、継続的に移動する必要がなく、単純な制御で行え、信頼性が高い。
【００５１】
また、本実施例の場合は、検体を分析基板１０に注入したときに再検査用の液滴まで分割することがないので、液滴の分割に要する時間を短縮することができ、高い処理能力の分析装置が実現できる。
【実施例３】
【００５２】
図４から図７は本発明の第３実施例の説明図である。図４は全体の概略を示す斜視図、図５は分析基板の概略構成を示す上面図、図６は分析流路の要部を示す上面図、図７はサンプルポートの要部を示す断面図である。
【００５３】
リング状の分析基板１０の周囲に試薬ディスク４１，第１試薬プローブ３０，第２試薬プローブ３５，サンプルディスク２０，サンプルプローブ２２，制御装置１２，表示装置１３が配置されている。分析基板１０の内側には移動機構５１に支持された光度計５０が配置されている。試薬ディスク４１には複数の試薬容器４０が搭載されている。サンプルディスク２０には複数のサンプル容器２１が搭載されている。第１試薬プローブ３０，第２試薬プローブ３５，サンプルプローブ２２はそれぞれ独立して上下動，回転が可能である。それぞれのプローブは図示しないシリンジポンプに接続されている。プローブの移動経路に第１試薬ポート３１，第２試薬ポート３７，サンプルポート２４、および洗浄ポート２６が配置されている。サンプルポート２４に近接して希釈ポート２５が設置されている。また、分析基板１０には４つの排液ポート４８が設けられ、それらには排液チューブ４７が接続されている。
【００５４】
光度計５０は、広い波長範囲の光を放射する光源と、回折格子と、複数の波長の光を検出する検出器が内蔵されている。
【００５５】
分析基板１０の構造を図５で説明する。半径方向にのびた複数の分析流路８０が円周状に多数並んでいる。分析流路８０に交差して、周方向に排液流路８１，第２試薬流路８２，サンプル流路８３，第１試薬流路８４が並んでいる。第１試薬流路８４の外側には、サンプルポート２４，希釈ポート２５，第１試薬ポート３１，第２試薬ポート３７，複数の排液ポート４８が配置されている。
【００５６】
図６により、分析基板１０の電極配置を説明する。図で、実線の四角い枠は、それぞれ制御電極６４を示す。分析流路８０は半径方向に並んだａ１からａ２３まで２３個の電極で構成されている。本実施例の場合、個々の電極は一辺が約２.８mm の正方形である。電極ａ１，ａ３，ａ５，ａ１２は、隣の分析流路との間に中継電極８８が配置され、周方向に搬送流路である第１試薬流路８４，サンプル流路８３，第２試薬流路８２，排液流路
８１を形成している。また電極ａ１８，ａ１９，ａ２０の部分は測光領域である。
【００５７】
図７により、希釈ポートの構造を説明する。サンプルポート２４に近接して設置されている希釈ポート２５は、サンプルポート２４と同様に分析基板１０から上に突き出ており、希釈液プローブ２３が挿入される。希釈液プローブ２３は図示しない希釈液ポンプに接続されており、量を制御して希釈液を吐出することができる。
【００５８】
つぎに本実施例の動作を説明する。
【００５９】
試薬ディスク４１には、個々の分析項目に対応して第１試薬と第２試薬の２種類の試薬が試薬容器４０に入れられて搭載される。
【００６０】
ある項目の試薬の分析基板１０への分注は次のように行われる。その項目の第１試薬が入った試薬容器４０が第１試薬プローブ３０の吸引位置に来るように４１を回転し、第１試薬プローブ３０で第１試薬を８０マイクロリットル吸引する。第１試薬プローブ３０は上昇，回転して、第１試薬ポート３１に挿入される。挿入後、試薬を８マイクロリットルずつ１０回に分けて吐出する。試薬吐出と連動して制御電極６４に順次電圧が印加され、吐出された試薬は液滴となって第１試薬流路８４まで搬送され、第１試薬流路８４上を周回する。
【００６１】
第２試薬に対しても第１試薬の場合と同様の動作で、第２試薬プローブ３５で試薬容器４０から第２試薬を４０マイクロリットル吸引し、第２試薬ポート３７から４マイクロリットルずつ１０回に分けて吐出し、液滴として第２試薬流路８２に移動し、第２試薬流路８２上を周回する。
【００６２】
第１試薬プローブ３０および第２試薬プローブ３５はそれぞれ試薬吐出後、洗浄ポート２６に移動し、洗浄水でプローブ内面，外面を洗浄される。
【００６３】
分析する予定の項目の第１試薬および第２試薬について引き続き分注が行われ、それぞれの試薬が液滴として第１試薬流路８４および第２試薬流路８２上を周回する。
【００６４】
サンプルディスク２０にはキャリブレーションおよび精度管理用の濃度既知の検体，被分析検体がサンプル容器２１に入れられて搭載される。
【００６５】
検体の分析基板１０への分注は次のように行われる。目的の検体が入ったサンプル容器２１がサンプルプローブ２２の吸引位置に来るようにサンプルディスク２０が回転し、サンプルプローブ２２がサンプル容器２１から検体を吸引する。吸引量はその検体で分析する全項目のテストおよび再検査に必要な量以上である。サンプルプローブ２２は上昇，回転し、サンプルポート２４に挿入される。挿入後、吸引した検体を吐出する。このとき希釈ポート２５から希釈液を吐出し、検体液７５は希釈液７６の中に吐出されるようにする。吐出する希釈液と検体液の量は、行われる分析の種類によって調整される。吐出は、その検体で分析が行われる回数と、再検査用の分が行われ、希釈液と検体液が混合した液滴は、第２試薬流路８２に搬送され、第２試薬流路８２上を周回する。サンプルプローブ
２２は、分注後洗浄ポート２６に移動し、洗浄水でプローブ内面，外面を洗浄される。
【００６６】
ある検体のある項目の分析は次のように行われる。
【００６７】
制御装置１２により、ある検体のある項目の分析を実施する分析流路８０が選ばれる。選ばれた分析流路８０に周回している希釈検体，試薬の液滴が移動し、まず希釈検体液滴はａ１０に、第１試薬液滴はａ７，ａ８に保持される。次にａ１０から印加電極を順次移動することで検体液滴をａ２０まで搬送する。続いて、ａ７，ａ８の印加電極を順次移動することで第１試薬液滴をａ１８，ａ１９まで搬送する。ここで、検体と第１試薬の液滴は合体し、第１反応液となって３つの電極ａ１８，ａ１９，ａ２０上に保持される。次にａ１６からａ２３の間で電圧を印加している位置を往復移動することで、液滴は往復運動し、第１反応液の液滴中の検体と第１試薬は攪拌されて均一になる。その後印加電極は
ａ１８，ａ１９，ａ２０に固定されて、第１反応時間の５分間液滴は保持される。
【００６８】
光度計５０は移動機構５１により３０秒で１回転の速度で旋回する。分析流路８０上を通過するとき、ａ１８，ａ１９，ａ２０上の液滴に光を照射し、選ばれた波長の透過光量を測定し、制御装置１２に送信する。制御装置１２では吸光度を演算する。第１反応時間間、周期的に測定が行われる。
【００６９】
第１反応時間の間に、第２試薬が準備される。第２試薬流路８２上を周回している試薬液滴が、選ばれた分析流路８０の電極ａ１４まで搬送される。
【００７０】
第１反応時間経過後、第２試薬の液滴は、印加電極をａ１４から順次移動してａ１８に搬送される。ここで第２試薬は第１反応液と合体し、第２反応液となる。次にａ１６からａ２３の間で電圧を印加している位置を往復移動することで、液滴は往復運動し、第２反応液は攪拌されて均一になる。その後印加電極はａ１８，ａ１９，ａ２０，ａ２１に固定されて、第２反応時間の５分間液滴は保持される。第２反応時間の間も光度計による周期的な測定が行われる。
【００７１】
第２反応時間の後、第２反応液の液滴は排液流路８１を通る経路を通り、排液ポート
４８まで搬送される。第２反応液の液滴７０は撥水膜６２，６９との表面力により、排液ポート４８の内部に入り込み、オイル７１との比重の違いで浮き上がる。浮き上がった廃液７３は排液チューブ４７に吸引されて排出される。
【００７２】
分析は、複数の分析流路８０で並列して進められる。また、第２反応時間の間に、次の分析のための検体と第１試薬の液滴が電極ａ１０およびａ７，ａ８に待機し、分析が終了して第２反応液を排出した後すぐに次の分析が開始する。
【００７３】
制御装置１２では、分析項目毎にキャリブレーション用の検体の分析で得られた吸光度の変化と濃度との関係を導出し、キャリブレーションデータとして格納するまた、定期的に精度管理用の検体の分析を実施し、その結果が所定の範囲に入らない場合は異常のアラームを表示装置１３に送信する。被分析検体に対しては、キャリブレーションデータを用いて分析項目の濃度を演算し、表示装置１３に送信して表示する。濃度の演算結果が所定の範囲から外れている場合は、再検査が実行される。再検査は、サンプル流路８３を周回している希釈検体の液滴で実行される。再検査が行われる希釈検体は、最初の分析の場合と異なった希釈率のものが選ばれることもある。
【００７４】
サンプル流路８３を周回している希釈検体液滴で、その検体の再検査の必要がないと確定したものは、排液ポート４８に搬送されて、排出される。
【００７５】
本実施例の場合も、再検査の可能性のある検体を、反応しないオイルに包まれた液滴を形成して待機させるので、待機中の検体は周囲空気から隔離されており、空気中の酸素，二酸化炭素などとの反応や蒸発による変質を受けることがなく、精度の高い再検査を実施することが可能である。
【００７６】
また、本実施例の場合は、検体液滴の搬送流路が検体液滴の待機領域を兼ねているので、待機領域を特別に設ける必要がなく、装置の小形化が実現できる。
【００７７】
また、本実施例の場合、待機液滴が円周上のサンプル流路８３を周回しているので、再検査が必要と確定したとき、近くの空いている分析流路８０ですぐに分析を開始することができ、分析の結果を早く出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１実施例の分析装置の概略の構成を示す上面図。
【図２】第１実施例の分析基板の概略構造を示す断面図。
【図３】第２実施例の分析基板の要部を示す上面図。
【図４】第３実施例の分析流路の概略の構成を示す斜視図。
【図５】第３実施例の分析基板の概略構成を示す上面図。
【図６】第３実施例の分析流路の要部を示す上面図。
【図７】第３実施例のサンプルポートの要部を示す断面図。
【符号の説明】
【００７９】
１０…分析基板、１２…制御装置、１３…表示装置、１５…プローブ、１６…注入ポート、２４…サンプルポート、２５…希釈ポート、３１…第１試薬ポート、３７…第２試薬ポート、４７…排液チューブ、４８…排液ポート、５０…光度計、５２…光源、５４…分取電極列、５５…攪拌電極列、５６…反応電極列、５７…搬送電極列、５８…バッファ電極列、５９…希釈電極列、６０…第１基板、６１…共通電極、６２，６６，６８…撥水膜、６３…第２基板、６４…制御電極、６５…絶縁膜、６７…スペーサ、７０…液滴、７１…オイル、７３…廃液、７５…検体液、７６…希釈液、８０…分析流路、８１…排液流路、８２…第２試薬流路、８３…サンプル流路、８４…第１試薬流路、８５…液溜め、８８…中継電極。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔で対向させ、間隙に液体を保持する少なくとも１対の板状部材を備えた液体搬送機構であって、
前記少なくとも１対の板状部材の少なくとも一方に、液体を搬送する方向に沿って複数の電極を所定間隔で配置した液体搬送路を複数備え、
かつ該液体搬送路には、少なくともサンプル液体を搬送するサンプル搬送路と、該サンプル搬送路に試薬を供給する試薬搬送路と、を備えた液体搬送機構と、
前記サンプル搬送路に検体を供給する検体分配機構と、
前記試薬搬送路に試薬を供給する試薬分配機構と、
前記液体搬送路中での検体と試薬の反応を光学的に分析する測定機構と、
を備え、
更に、前記試薬分配機構が前記サンプル搬送路に試薬を供給する位置より、前記検体分配機構が前記サンプル搬送路に検体を供給する位置の側に、前記検体分配機構から供給された複数の検体を保持し、かつ保持している検体を前記サンプル搬送路に複数の位置で供給する搬送路を備えたバッファ電極列を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記サンプル搬送路は異なる検体を並行して搬送できるよう複数設けられ、前記バッファ電極列は、複数の該サンプル搬送路間で連結されていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記バッファ電極列は並行して複数設けられ、更に複数のバッファ電極列を接続する少なくとも１列の電極列を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の自動分析装置において、
前記バッファ電極列には複数回分の分析が実行可能な検体を蓄えることが可能なサンプル溜めが接続されていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
所定間隔で対向させ、間隙に液体を保持する少なくとも１対の板状部材を備えた液体搬送機構であって、
前記少なくとも１対の板状部材の少なくとも一方に、液体を搬送する方向に沿って複数の電極を所定間隔で配置した液体搬送路を複数備え、
かつ該液体搬送路には、少なくとも放射状にサンプル液体を搬送するサンプル搬送路と、該サンプル搬送路を横断し、複数の前記サンプル搬送路に試薬を供給する試薬搬送路と、該サンプル搬送路を横断し、複数の前記サンプル搬送路間にサンプルを搬送可能なサンプル流路と、を備えた液体搬送機構と、
前記サンプル搬送路に検体を供給する検体分配機構と、
前記試薬搬送路に試薬を供給する試薬分配機構と、
前記液体搬送路中での検体と試薬の反応を光学的に分析する測定機構と、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の自動分析装置において、
前記測定機構での分析結果に基づき、再検査の要否を判断する判断手段と、
該判断手段が特定検体の特定分析項目での再検査が必要と判断した場合は、前記バッファ電極列に保持された前記特定検体と同一の検体が前記サンプル搬送路に搬送されるようにバッファ電極列を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項７】
請求項６に記載の自動分析装置において、
前記検体分配機構の近傍に検体の希釈液を供給する希釈液供給機構を備え、
該検体分配機構がサンプル搬送路に検体を供給する際に、該希釈液供給機構が該サンプル搬送路に希釈液を供給することにより、希釈した検体をサンプル搬送路内で生成し、希釈された検体を前記バッファ電極列に保持するよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項１】
所定間隔で対向させ、間隙に液体を保持する少なくとも１対の板状部材を備えた液体搬送機構であって、
前記少なくとも１対の板状部材の少なくとも一方に、液体を搬送する方向に沿って複数の電極を所定間隔で配置した液体搬送路を複数備え、
かつ該液体搬送路には、少なくともサンプル液体を搬送するサンプル搬送路と、該サンプル搬送路に試薬を供給する試薬搬送路と、を備えた液体搬送機構と、
前記サンプル搬送路に検体を供給する検体分配機構と、
前記試薬搬送路に試薬を供給する試薬分配機構と、
前記液体搬送路中での検体と試薬の反応を光学的に分析する測定機構と、
を備え、
更に、前記試薬分配機構が前記サンプル搬送路に試薬を供給する位置より、前記検体分配機構が前記サンプル搬送路に検体を供給する位置の側に、前記検体分配機構から供給された複数の検体を保持し、かつ保持している検体を前記サンプル搬送路に複数の位置で供給する搬送路を備えたバッファ電極列を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動分析装置において、
前記サンプル搬送路は異なる検体を並行して搬送できるよう複数設けられ、前記バッファ電極列は、複数の該サンプル搬送路間で連結されていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項３】
請求項２記載の自動分析装置において、
前記バッファ電極列は並行して複数設けられ、更に複数のバッファ電極列を接続する少なくとも１列の電極列を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の自動分析装置において、
前記バッファ電極列には複数回分の分析が実行可能な検体を蓄えることが可能なサンプル溜めが接続されていることを特徴とする自動分析装置。
【請求項５】
所定間隔で対向させ、間隙に液体を保持する少なくとも１対の板状部材を備えた液体搬送機構であって、
前記少なくとも１対の板状部材の少なくとも一方に、液体を搬送する方向に沿って複数の電極を所定間隔で配置した液体搬送路を複数備え、
かつ該液体搬送路には、少なくとも放射状にサンプル液体を搬送するサンプル搬送路と、該サンプル搬送路を横断し、複数の前記サンプル搬送路に試薬を供給する試薬搬送路と、該サンプル搬送路を横断し、複数の前記サンプル搬送路間にサンプルを搬送可能なサンプル流路と、を備えた液体搬送機構と、
前記サンプル搬送路に検体を供給する検体分配機構と、
前記試薬搬送路に試薬を供給する試薬分配機構と、
前記液体搬送路中での検体と試薬の反応を光学的に分析する測定機構と、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の自動分析装置において、
前記測定機構での分析結果に基づき、再検査の要否を判断する判断手段と、
該判断手段が特定検体の特定分析項目での再検査が必要と判断した場合は、前記バッファ電極列に保持された前記特定検体と同一の検体が前記サンプル搬送路に搬送されるようにバッファ電極列を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項７】
請求項６に記載の自動分析装置において、
前記検体分配機構の近傍に検体の希釈液を供給する希釈液供給機構を備え、
該検体分配機構がサンプル搬送路に検体を供給する際に、該希釈液供給機構が該サンプル搬送路に希釈液を供給することにより、希釈した検体をサンプル搬送路内で生成し、希釈された検体を前記バッファ電極列に保持するよう制御する制御手段を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−３４３１６３（Ｐ２００６−３４３１６３Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１６７６３２（Ｐ２００５−１６７６３２）
【出願日】平成１７年６月８日（２００５．６．８）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月８日（２００５．６．８）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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